设计模式 之 单例模式

定义：
一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点

UML 类图

七种方式

• 饿汉模式
  public class Singleton {
  private static Singleton mInstance = new Singleton();
  private Singleton () {
  }
  public static Singleton getInstance() {
  return mInstance;
  }
  }
  这种方式在类加载时就完成了初始化，所以类加载较慢，但获取对象的速度快。 这种方式基于类加载机制避免了多线程的同步问题，但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化instance显然没有达到懒加载的效果

• 懒汉模式（线程不安全）
  public class Singleton {
  private static Singleton mInstance;
  private Singleton () {
  }
  public static Singleton getInstance() {
  if (mInstance == null) {
  mInstance = new Singleton();
  }
  return mInstance;
  }
  }
  懒汉模式申明了一个静态对象，在用户第一次调用时初始化，虽然节约了资源，但第一次加载时需要实例化，反映稍慢一些，而且在多线程不能正常工作

• 懒汉模式（线程安全）
  public class Singleton {
  private static Singleton mInstance;
  private Singleton () {
  }
  public static synchronized Singleton getInstance() {
  if (mInstance == null) {
  mInstance = new Singleton();
  }
  return mInstance;
  }
  }
  这种写法能够在多线程中很好的工作，但是每次调用getInstance方法时都需要进行同步，造成不必要的同步开销，而且大部分时候我们是用不到同步的，所以不建议用这种模式

• 双重检查模式 （DCL）
  public class Singleton {
  private volatile static Singleton mInstance;
  private Singleton () {
  }
  public static Singleton getInstance() {
  if (mInstance == null) {
  synchronized (Singleton.class) {
  if (mInstance == null) {
  mInstance = new Singleton();
  }
  }
  }
  return mInstance;
  }
  }
  这种写法在getInstance方法中对instance进行了两次判空，第一次是为了不必要的同步，第二次是在instance等于null的情况下才创建实例。在这里用到了volatile关键字或多或少的影响性能，但考虑到程序的正确性，牺牲这点性能还是值得的。 DCL优点是资源利用率高，第一次执行getInstance时单例对象才被实例化，效率高。缺点是第一次加载时反应稍慢一些，在高并发环境下也有一定的缺陷，虽然发生的概率很小。DCL虽然在一定程度解决了资源的消耗和多余的同步，线程安全等问题，但是他还是在某些情况会出现失效的问题，也就是DCL失效

• 静态内部类单例模式（推荐）
  public class Singleton {
  private Singleton() {
  }
  public static Singleton getInstance() {
  return SingletonHolder.sInstance;
  }
  private static class SingletonHolder {
  private static final Singleton sInstance = new Singleton();
  }
  }
  第一次加载Singleton类时并不会初始化sInstance，只有第一次调用getInstance方法时虚拟机加载SingletonHolder 并初始化sInstance ，这样不仅能确保线程安全也能保证Singleton类的唯一性，所以推荐使用静态内部类单例模式

• 枚举单例
  枚举单例的优点就是简单，但是大部分应用开发很少用枚举，可读性并不是很高，不建议用

• 使用容器实现单例模式
  public class SingletonManager {
  private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String, Object>();
  private SingletonManager() {
  }
  public static void registerService(String key, Objectinstance) {
  if (!objMap.containsKey(key) ) {
  objMap.put(key, instance) ;
  }
  }
  public static Object getService(String key) {
  return objMap.get(key) ;
  }
  }
  用SingletonManager 将多种的单例类统一管理，在使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式使得我们可以管理多种类型的单例，并且在使用时可以通过统一的接口进行获取操作，降低了用户的使用成本，也对用户隐藏了具体实现，降低了耦合度